Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата

Как бы там ни было, но именно усложнение блоков управления систем является эволюцией. Тот, у кого случайно или не случайно блоки управления оказались лучше, у него больше шансов на выживание. И во всех случаях образование новых все более и более сложных систем происходило только за счет свободной энергии, поставляемой на Землю Солнцем.

Следовательно, для самоорганизации, случайной или целенаправленной, одним из главных условий является возможность присоединения выхода результата действия одной системы или её стимулятора ко входу уставки другой системы на принципе гомореактивности (давление → давление, температура → температура и т.д.). Для этого системы должны быть подвижны.

Если система уже построена в "железе", то такой возможности (создания новых видов связей) у её элементов нет. Если перерезать какой-нибудь двигательный нерв, то соответствующие мышцы не будут сокращаться, несмотря на то, что и они исправны, и все мозговые структуры исправны. Эти структуры не могут управлять мышцами потому, что не могут физически совместить свои стимуляторы или выходы результатов действия (аксоны) с входами уставок этих мышц (синапсами).

Если нарушена ООС, система также не сможет адекватно реагировать на внешние воздействия. У больных с повреждениями спинного мозга на уровне шейных позвонков С5-С6 нарушается вегетативная баро- и хеморецеция (нарушается ООС), потому что соответствующие нервные проводники проходят в боковых рогах спинного мозга и повреждаются при травме. Поэтому у таких больных кроме тетраплегии (паралича мышц тела) развиваются различные тяжелые нарушения регуляции артериального давления (АД). У них поражается система стабилизации АД за счёт отключения её ООС.

Если нарушен сам блок управления, система также перестаёт нормально функционировать. У больных с первичной альвеолярной гиповентиляцией поражен дыхательный центр, расположенный в стволе головного мозга (нарушен блок управления) и они не могут нормально регулировать вентиляцию лёгких. Поэтому у них развивается альвеолярная гиповентиляция со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Если системы подвижны, то такое становится возможным. Если совместить друг с другом концы разрезанного нерва, то появится шанс на восстановление двигательной активности парализованной мышцы.

Различные химические вещества, плавая в растворе, могут "захватывать" другие (совмещать свои выходы результата действия с входами уставок других систем) и образовывать более сложные конгломераты, которые в дальнейшем также могут захватывать другие конгломераты по тому же принципу захвата. Главным условием образования новых систем является возможность соединения выхода результата действия или стимулятора одних систем с входами уставки других систем на принципе гомореактивности соединений выход-вход, и поток свободной энергии, затрачиваемой на образование новых связей.

Есть типы устройств, где требование физической подвижности необязательно и тем не менее потоки информации из одной системы могут перетекать в блоки управления других устройств. Это так называемые релейные сети, например, компьютерные управляющие сети, кора головного мозга и т.д., в которых возможна виртуальная подвижность, т.е., возможность переключения потоков информации. В таких сетях информация может перекачиваться в тех направлениях, в которых требуется.

Например, ноги человека предназначены для ходьбы, а руки – для рукоделия. Каким образом осуществляется предназначенность? Руки и ноги в общем устроены одинаково, те же кисти, те же пальцы (те же исполнительные элементы). Тем не менее, ногами, например, практически невозможно причесаться. Почему? Потому, что в головном мозгу есть определённые стереотипы движений ("базы решений"), без которых и руки не руки, и ноги не ноги. Но нам известны случаи, когда человек лишался обеих рук и, тем не менее, с помощью ног прекрасно управлялся со многими бытовыми делами и даже выступал в цирке. Как это было возможно? В его мозгу произошла перестройка, он поменял стереотипы. Мозговые структуры, которые прежде управляли руками, "перекачали" свои "базы знаний" и "базы решений" в те мозговые структуры, которые управляют ногами. Всё это кора головного мозга смогла сделать только благодаря тому, что у неё есть свойство релейных цепей, т.е., возможность переключать потоки информации в нужных для данной цели направлениях.

При первичной альвеолярной гиповентиляции поражается дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозгу. У таких больных нет нормальной регуляции дыхания, потому что пораженный дыхательный центр не "чувствует" повышения СО2 в крови. Они мало дышат, СО2 в крови растёт, О2 в альвеолярном воздухе падает, из-за рефлекса Эйлера-Лильёстранда сосуды лёгких спазмируются и развивается вторичная лёгочная гипертония с последующей перегрузкой миокарда правого желудочка и сердечной недостаточностью. И всё это только потому, что больной мало дышит. Такого больного можно научить правильно дышать, ориентируясь по другим признакам, например, по чувству лёгкого головокружения от гипервентиляции, т.е., создать новый стереотип дыхания, создать корковый виртуальный дыхательный центр. Это пример практического использования самоорганизации систем в медицине.

Таким образом, организация и реорганизация систем может быть случайной и целенаправленной. Мы говорим "случайной" тогда, когда у нас нет конкретной информации о причине случайного, хотя всегда понимаем, что в таких случаях эта причина навязана извне (относительная случайность). При случайной организации или реорганизации нет специального блока управления, который имеет цель и решение о постройке новой системы, да ещё в таких подробностях, что, например, такой-то выход стимулятора нужно соединить с таким-то входом уставки. Случайность определяется вероятностью. Здесь работает закон больших чисел, который гласит: "если что-то может произойти теоретически, то при достаточно большом числе случаев это обязательно произойдёт". Чем больше число случаев, тем больше вероятность появления любых систем, удачных и неудачных, потому что случайность строит системы, вероятность задаёт их конфигурацию, а внешняя среда производит естественный отбор. Поэтому эволюция длится очень долго, перебирая многие и многие случаи (варианты развития). Поэтому и происходят различные комбинации соединений частей систем. Поэтому могут образоваться как нежизнеспособные монстры, так и наиболее приспособленные к данным условиям. Слабые уничтожаются, а сильные передают свои "базы знаний" и "базы решений" своим поколениям в виде генетически закреплённых признаков и инстинктов. Но во всех этих случаях случайность и вероятность являются только относительными, относительно меры нашего незнания и нашего неумения измерять исчезающе малые возмущения. В природе есть своя бухгалтерия, которая "ведает" абсолютно всем, включая исчезающе малые отдельные кванты результатов действий, поэтому для нее нет ничего случайного.

При организации систем не столь важно, какой блок управления имеют соединяющиеся (организующиеся) системы, простейший или сложный. Важно только чтобы выходы стимуляторов или результатов действия одних систем соединялись с входами уставки других. Блоки управления объединяющихся систем могут быть любыми, от простейшего, до самообучающегося. При этом, даже если самообучающийся блок (т.е., достаточно развитый) не "захочет" соединить свой вход уставки с выходом стимулятора или результата действия другой системы, даже простейшей, он всё равно ничего не сможет сделать, если он не сможет уберечь свой вход уставки. Вирус "не спрашивает разрешения" у клетки, когда "перекачивает" свою генетическую информацию в её ДНК.

При навязанной организации решение о перестройке системы (целенаправленность) может приходить извне, от более высокой на лестнице иерархии управляющей системы. Это пассивная целенаправленность, потому что инициатива приходит извне. Внешняя система как-бы "говорит" данной системе: "Как только увидишь такую-то систему, сразу присоединяй её к себе". Система может делать активные действия для такой организации, но это ещё не самоорганизация, а навязанная (принудительная, директивная) организация. Как только электрон и протон сблизятся до порогового растояния, они сразу же образуют атом водорода, если им в этом не помешать. Но электрон и протон "рождены" с такой способностью и эту способность в них кто-то (или что-то) вложил, т.е., им извне была задана цель образовывать атом при сближении до порогового растояния.

Но если у самих систем "возникает мысль", что "неплохо было бы вон ту зелёную штучку, что прилипла ко мне, включить в собственный состав, поскольку опыт показал, что она может поставлять мне глюкозу из СО2 и света", это уже самоорганизация. Таким образом, возможно, когда-то очень давно хлорофилл был включен в состав водорослей. Скорее всего это произошло не целенаправленно, а случайно (случайная организация), поскольку мы не можем быть уверены, что у тех древних водорослей был самообучающийся блок управления, а самостоятельно "мысль" возникнуть может, как минимум, только у систем с таким блоком управления, у которых есть "чему мыслить", есть мозги. Этот пример приведен только для иллюстрации того, что мы называем самоорганизующейся системой. Но мысль взять палку в руки, чтобы удлинить свою руку и достать с дерева высоко висящий плод – это уже прерогатива только высших животных и человека и это является настоящим примером самоорганизации.

Но даже и в этом случае, когда мы делаем это сознательно, в какой-то мере самоорганизуясь, даже здесь нет полной самоорганизации, потому что и палка и наша рука были созданы такими в процессе эволюции за счет принудительной организации, чтобы они могли взаимодействовать. Есть понятие "мировая линия" – движение элементарной частицы в пространстве и во времени. Мировые линии элементарных частиц по какой-либо не зависящей от них причине (т.е., принудительно) могут совпасть таким образом, что в данный момент их комбинация составляет палку, других частиц – руку и т.д. Движение любой частицы в нашем Мире осуществляется строго по законам термо- электро- и прочих динамик, которые вместе составляют закон сохранения. Следовательно, и палка и рука, и наше тело образовались не случайно, а по принципам принудительной организации. По тем же принципам "организовалось" и наше окружение (ситуация). Поэтому и ситуация, в которой требуется и "случайно" оказалась палка ("под кустом рояль"?), возникла не случайно, и похоже, что полной самоорганизации нет, а существует только частичная самоорганизация, только у человека и только на уровне разума, в сочетании с принудительной на уровне физиологии и анатомии. Во всяком случае на данном этапе его развития.

Но все же это уже самоорганизация, активная целенаправленная, потому что инициатива возникла внутри данной системы, она сама "решила" и никто ей этого "не навязывал". Возможно, условия были созданы таковыми, чтобы возникла потребность в палке, но решение возникло внутри системы, а такое решение может возникнуть только в достаточно развитой системе (в блоке управления). При этом система не решила изменить поставленную перед ней цель-задание, например, перестать питаться, а решила изменить путь достижения этой цели – решила перестроить себя. Внешняя среда диктует условия существования системам (цель системы), а у системы есть право выбора решений о своих действиях в зависимости от этих условий, осуществляемое на основе её собственных ресурсов (числа и типа её СФЕ) и содержимого её "базы знаний" и "базы решений" [4]. Одним из таких решений может быть решение о собственной перестройке и изменении свой структуры с целью лучшей адаптации под внешние условия.

Только системы, как минимум, с самообучающимся блоком управления могут правильно оценить внешнюю ситуацию и значение всего нового, что окружает данную систему и сделать вывод о целесообразности перестройки. Такими системами не могут быть объекты минерального и растительного миров, потому что у них нет блоков управления необходимой сложности, а есть только простые блоки управления – простые автоматы, у которых нет дистанционных рецепторов и органов движения в пространстве, они срабатывают, т.е., выдают результат действия только после внешнего воздействия, когда может быть уже поздно. Чтобы уцелеть нужно уметь перестроиться, включив в себя элементы из окружения, а для этого нужно видеть это окружение и внешнюю ситуацию и уметь ее правильно оценивать и в случае необходимости менять, а для поведенческих реакций прежде всего нужно иметь дистанционные рецепторы и органы движения. Кроме того, чтобы правильно оценивать внешнюю ситуацию необходимо иметь соответствующую "базу знаний", в которой есть описание различных внешних ситуаций. Если в "базе знаний" нет описания какой-либо ситуации, система не сможет ее распознать и это чревато для нее крупными потерями. Кроме того у системы должна быть "база решений", в которой есть описание соответствующего поведения (поведенческой реакции). Если нет готового решения, это опять может быть опасным для системы [4]. "Базы знаний" и "базы решений" система получает готовыми в момент ее рождения в виде врожденных инстинктов. Но объемы врожденных "баз знаний и решений" ограничены и самый простой способ их увеличения – учиться распознавать новые ситуации и находить верные решения, и в этом смысл самообучения. Такими системами являются системы только животного мира, потому что только они способны к поведенческим реакциям во времени и в пространстве, причем только те системы, которые как минимум способны самообучаться.

Чем больше число СФЕ и разнообразнее их типы и чем больше её "база знаний" и "база решений", тем лучше система выполнит её цель. Решение о времени и характере реорганизации система может принимать сама на основе своего личного опыта и возможностей, если их хватает для этого. Но только системы с самообучающимся блоком управления могут увеличивать свой опыт и инициировать активную целенаправленность, могут быть сознательно самоорганизующимися. Наличие первой и второй сигнальной систем значительно усиливает эффективность активной целенаправленности. Так человек усилил возможности своего тела, изобретя инструменты труда и пользуя медицину.

Ещё раз следует отметить, что решение о самоорганизации не указывает на свободу выбора цели системы, а является свободой выбора её действий для достижения цели, заданной извне, включая выбор решения о собственном переустройстве для лучшей реализации цели. Чтобы лучше выполнить свою цель, например, например, выжить в таких-то условиях, система реорганизуется, чтобы лучше адаптироваться к внешним условиям и поднять свои шансы выжить.

Обмен веществ и поведенческие реакции систем.

Любые системы постоянно подвергаются различным внешним воздействиям, которые рано или поздно разрушают их. Наш Мир находится в постоянном и беспрерывном движении. Скорости этого движения могут быть различными: где-то события происходят раз в миллионы лет, а где-то – миллионы раз в секунду. Но, по всей видимости, невозможно найти уголок во Вселенной, где бы не было какого-либо движения, теплового, электрического, гравитационного и пр. Следовательно, всегда есть взаимодействие между системами, всегда есть износ и разрушение СФЕ систем, всегда есть процесс отрицательной энтропии. Любые системы всегда реорганизуются по механизму распада более сложных ранее существующих систем, они стареют (дегенерируют).

Разрушение – это процесс потери системами своих СФЕ. В этом суть отрицательной энтропии

Системы минерального мира (кристаллы, любые другие аморфные, но неживые тела, газообразные облака, планетарные, звездные и галактические системы) постоянно испытывают различные внешние воздействия и рассыпаются с той или иной скоростью за счёт потерь своих СФЕ. Минеральный мир стареет и изменяется, потому что работает закон отрицательной энтропии – от более сложного к более простому.

В минеральном мире усложнение (генерация) может быть только при избытке внутренней энергии или при постоянном её притоке извне. Так в термоядерном котле обычных звёзд синтезировались ядра сложных атомов вплоть до железа. Но энергии таких котлов уже недостаточно для образования более тяжелых ядер. Все остальные более тяжелые ядра образовались при взрывах сверхновых звёзд, при сверхмощных выделениях энергии. Поэтому образно говорят, что наши тела построены из пепла звёзд. Но как только заканчивается энергия термоядерного синтеза, звезда начинает умирать, проходя через определённые фазы. Мы ещё не знаем всех фаз развития и смерти звёзд, но если не "предпринять каких-либо мер", то по истечении очень длительного времени рассыпятся не только звёзды, но даже и атомы и их составляющие – протоны, нейтроны и электроны. Так свободный нейтрон, "незащищенный" внутриядерной системой, распадается на протон, электрон и нейтрино в течение примерно 15 минут. Следовательно, атомарная и внутриядерная системы являются системами стабилизации нейтрона, предохраняющими атом и его элементы от распада. Но даже такие стабильные и, казалось бы, вечные звёздные образования, как "чёрные дыры" со временем "испаряются", растрачивая свою массу на гравитационные волны. Если нет притока энергии, то система будет только рассыпаться и терять свои СФЕ. Это однозначно следует из законов термодинамики. Впереди, возможно, грядёт так называемая "тепловая энтропийная смерть". Но пока есть избыточная энергия, полученная нашим Миром в виде энергии Большого Взрыва, будет продолжаться образование систем минерального мира.

Разрушение систем под действием внешней среды – это принудительная энтропийная реорганизация (дегенерация), но не самоорганизация. У объектов минерального мира есть только пассивные средства защиты от разрушения и одним из основных способов защиты является объединение элементов именно в систему (генерация). Следовательно, появление систем и их эволюция в минеральном мире является средством защиты элементов систем от разрушения. Один в поле не воин и система всегда сильнее одиночек. Однако построение систем из отдельных элементов может быть возможным только если эти элементы изначально обладают определенными и специфическими способностями, заложенными в них в момент их "рождения". Поэтому в минеральном мире нет самоорганизации и организация систем в нем может быть только навязанной извне.

Следовательно, весь минеральный мир смог образоваться только потому, что изначально кто-то (или что-то) смог "внедрить" в первоначальные элементы (элементарные частицы) такие свойства, которые определили возможность их дальнейшей "самосборки" в атомы, молекулы и прочие объекты минерального мира. И эта самосборка возможна только при избытке энергии, потому что для образования связей во вновь образующихся системах необходима энергия. При этом, если две одноименно заряженные частицы отталкиваются друг от друга, а разноименные притягиваются, это не говорит о том, что эти частицы сами "выбрали" такой образ поведения. Эти свойства им были "заданы". Поэтому эволюция минерального мира по сути является не эволюцией самоорганизующейся материи, а эволюцией кем-то или чем-то организуемой материи.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: налоговая реферат, шпаргалки бесплатно скачать.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9 | Следующая страница реферата